Substrate-regulated morphology of graphene
我们描绘了一个一般的理论框架，以确定通过能量最小化的衬底调控的石墨烯形态。然后，我们应用这样的框架来研究周期性的表面凹槽衬底上的石墨烯形态。取决于基底表面粗糙度和石墨烯-基底界面结合能，石墨烯的平衡形态在1）紧密贴合基底至2）在基底上保持平坦的范围内。有趣的是，在某些情况下，石墨烯形态在上述两个极限状态之间发生突变。我们的定量结果设想了一种很有前途的策略，以精确控制大面积的石墨烯形态。基底调节的石墨烯形态的丰富特征（例如，突变不稳定性）可以潜在地导致功能性石墨烯器件部件的新设计概念。
2010-01-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Uniform Graphene on Cu and Au Substrates
本文报道了用低压化学气相沉积技术在铜和金衬底上制备单层和双层石墨烯薄膜。通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜和拉曼光谱技术对薄膜进行了表征。沉积在Cu上的大横向面积石墨烯可以容易地转移到Si SiO2上。在Au衬底的情况下，吸附和扩散沉淀导致石墨烯的生长。
2021-09-03 cond-mat.mtrl-sci
Hole doping, hybridization gap, and electronic correlation in graphene on a platinum substrate
石墨烯和衬底之间的相互作用提供了一种可行的途径来增强这两种材料的功能。根据界面处电子相互作用的性质，石墨烯的电子能带结构受到强烈影响，这使得我们能够利用石墨烯的固有性质或在石墨烯中设计额外的功能。在这里，我们提出了一个角度分辨光电发射研究石墨烯和铂衬底之间的相互作用。石墨烯和铂之间的界面的形成导致石墨烯的电子结构不仅与其独立形式而且与在典型金属上观察到的行为强烈偏离。通过对实验和理论电子能带结构的结合研究，揭示了铂衬底上石墨烯独特的电子性质，从而选择石墨烯/铂作为研究金属衬底上具有强相互作用的石墨烯的模型体系。
2017-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Transfer of graphene onto arbitrary substrates via sublimable carrier
石墨烯是一种由单层碳原子堆积成的二维晶体结构，由于其独特的结构和光学、电子学性质而引起了人们的广泛关注。化学气相沉积（CVD）的最新进展已经导致在金属箔上批量生产高质量石墨烯。然而，这些石墨烯从其生长基底转移到目标基底上的方式需要进一步的应用。在这里，我们报告了一种可升华的载体方法，该方法允许石墨烯以高质量转移到任意衬底上，包括半导体、金属和有机衬底。由于无聚合物工艺，解决了残留物和环境不友好的有机溶剂的固有问题。光学显微镜，扫描电子显微镜（SEM）和拉曼光谱证明了高质量和清洁的表面转移的石墨烯。该工作为优化石墨烯的转移提供了一种新的途径，拓宽了石墨烯在大规模二维电子器件中的应用。
2020-10-22 cond-mat.mtrl-sci
Three-Dimensional Nanoporous Graphene Substrate for Surface-Enhanced Raman Scattering
以纳米多孔铜为催化剂，采用化学气相沉积法制备了三维纳米多孔石墨烯薄膜。所得的纳米多孔石墨烯具有与下面的铜基板相同的平均孔径。我们的表面增强拉曼散射（SERS）的调查表明，石墨烯的纳米孔隙率显着提高了石墨烯作为基板的SERS效率相比，平面石墨烯基板。
2014-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Raman spectroscopy of epitaxial graphene on a SiC substrate
通过退火在SiC衬底上制备外延石墨烯（EG），可以加快石墨烯在未来电子器件中的应用，因此引起了人们的广泛兴趣。EG和SiC衬底的相互作用对其电子和物理性质至关重要。本文利用拉曼光谱研究了EG的结构及其与SiC衬底的相互作用。结果表明，EG的拉曼谱带均发生了明显的蓝移，这是由于基底诱导的压应变引起的。构建了一个包含碳纳米网上石墨烯的13 × 13蜂窝晶格单元的模型来解释应变的起源。石墨烯层和衬底之间的晶格失配导致石墨烯上的压应力为2.27 GPa。我们还表明，在Si和C终止SiC衬底上生长的EG的电子结构是完全不同的。我们的实验结果揭示了石墨烯和SiC衬底之间的相互作用，这对EG的未来应用至关重要。
2008-03-13 cond-mat.mtrl-sci
A facile process for soak-and-peel delamination of CVD graphene from substrates using water
我们展示了一种简单的技术，以转移CVD生长的石墨烯从铜和铂基板使用浸泡剥离分层技术，仅利用热去离子水。化学蚀刻剂的缺乏导致更清洁的CVD石墨烯膜最小化无意掺杂，如拉曼和电学测量所证实的。该方法允许基底的再利用，因此能够使用取向的基底来生长更高质量的石墨烯，并且是用于大面积生产的固有的廉价和可扩展的方法。
2013-08-07 cond-mat.mtrl-sci
Role of substrate temperature at graphene synthesis in arc discharge
研究了在电弧放电等离子体中合成石墨烯所需的衬底温度。结果表明，铜衬底温度升高至熔点导致石墨烯产量和石墨烯片质量的增加。确定了适合于电弧法制备石墨烯的衬底温度范围，该温度范围较窄，约为1210-1340 K。
2016-02-02 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Mono-, bi- and tri- graphene layers deposited on conductive Au/Cr/SiO2/Si substrate studied by scanning tunnelling spectroscopy
石墨烯器件需要与金属，特别是与金的电接触。对沉积在金属导电Au/Cr/SiO2/Si衬底上的单、双和三石墨烯层进行的电子局域态密度的扫描隧道光谱研究表明，金衬底导致费米能级向下移动，这意味着空穴由金属衬底贡献给石墨烯，石墨烯变成p型掺杂。这些实验结果与最近发表的密度泛函理论计算结果符合得很好。狄拉克点的估计位置表明，石墨烯层数越多，观察到的费米能级位移越低。
2008-12-31 cond-mat.mtrl-sci
Crystal orientation relation and macroscopic surface roughness in hetero-epitaxially grown graphene on Cu/mica
石墨烯电子产品对衬底上的清洁、平坦和取向识别的石墨烯有很高的需求。在这项研究中，异质外延石墨烯生长Cu（111）/云母（001）的化学气相沉积进行了研究，以检查的适用性，顶栅绝缘体的石墨烯的研究，以及石墨烯沟道的研究，通过转移到SiO2/Si衬底。在调整石墨烯生长条件后，石墨烯/Cu/云母衬底的表面粗糙度和平均光滑面积分别为~0.34 nm和~100 um 2。石墨烯/Cu/云母衬底中石墨烯的取向可以通过Cu的六方空隙形态来识别。此外，我们证明了相对较高的迁移率~4500 cm ~ 2 V-1 s-1的石墨烯转移到SiO2/Si衬底上。这些结果表明，本发明的石墨烯/Cu/云母衬底可用于石墨烯上的顶栅绝缘体研究。
2014-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Spectro-microscopy of single and multi-layer graphene supported by a weakly interacting substrate
我们报告的电子结构和表面形貌的剥离石墨烯绝缘基板上使用角分辨光电发射和低能电子衍射测量。我们的研究结果表明，尽管剥离的石墨烯在微观上是波纹状的，但价带保留了无质量的费米色散，费米速度约为10^6 m/s。我们观察到的形态和电子结构之间的密切关系，这表明，控制石墨烯和支撑衬底之间的相互作用是至关重要的石墨烯器件的应用。
2008-06-02 cond-mat.mtrl-sci
Influence of graphene-substrate interactions on configurations of organic molecules on graphene: pentacene/epitaxial graphene/SiC
并五苯已广泛用于有机器件中，并且已知并五苯与衬底之间的界面结构显著影响器件性能。在这里，我们证明了石墨烯上并五苯的分子有序性取决于石墨烯与其底层SiC衬底之间的相互作用。利用扫描隧道显微镜（STM）研究了并五苯分子在Sifaced 6 H-SiC（0001）晶片上生长的零层和单层石墨烯上的吸附。并五苯分子在零层石墨烯上形成准无定形层，其与下面的SiC衬底强烈相互作用。相反，它们在具有弱石墨烯-SiC相互作用的单层石墨烯上形成均匀有序的层。此外，我们可以改变并五苯分子在单层石墨烯上的构型。结果表明，并五苯在石墨烯上的分子有序性以及并五苯/石墨烯界面结构可以通过石墨烯-基底相互作用来控制。
2014-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct dry transfer of chemical vapor deposition graphene to polymeric substrates
我们证明了大面积化学气相沉积石墨烯的直接干转移到几种聚合物（低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，聚苯乙烯，聚乳酸和聚（偏氟乙烯-共-三氟乙烯）通过只有适度的热量和压力，和后来的原始石墨烯基板的机械剥离。通过对不同实验条件下石墨烯-聚合物相互作用、流变学测试和石墨烯转移的模拟，表明控制石墨烯-聚合物界面是控制石墨烯转移的关键。拉曼光谱和光学显微镜用于鉴定和量化转移到聚合物基底的石墨烯。结果表明，石墨烯转移到聚合物中的量，从无石墨烯转移到完全石墨烯转移，可以通过微调转移条件来实现。作为直接干转移技术的结果，石墨烯-聚合物粘附性比石墨烯对Si/SiO2晶片的粘附性更强。
2014-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Highly oriented SrTiO3 thin film on graphene substrate
在晶体形式的Si上生长钙钛矿氧化物薄膜长期以来一直是将多功能氧化物集成到Si基技术中的关键障碍。在这项研究中，我们提出了脉冲激光沉积的结晶SrTiO 3薄膜上的Si使用石墨烯衬底。石墨烯上的SrTiO 3薄膜具有高度（00l）取向的晶体结构，这是由部分外延产生的。此外，石墨烯通过高度抑制化学互混来促进尖锐界面。石墨烯作为2D衬底和扩散阻挡层的重要作用允许基于功能复合氧化物的器件应用的扩展。
2017-05-12 cond-mat.mtrl-sci
A revisit to phonon-phonon scattering in single-layer graphene
了解石墨烯的导热机制是一个长期的研究课题，由于其高导热性。基于Peierls-Boltzmann输运方程（PBTE）的研究揭示了石墨烯中许多独特的声子输运性质，但以往的研究大多只考虑了三声子散射，并依赖于0 K下提取的原子间力常数（IFC）。在本文中，我们探讨的四声子散射和温度依赖的IFC的声子输运在石墨烯中的作用，通过我们的PBTE计算。我们表明，四声子散射的强度将被严重高估，通过使用在0 K下提取的IFC相比，对应于一个有限的温度，和四声子散射被发现显着降低石墨烯的热导率，即使在室温下。为了重现从分子动力学模拟预测，声子频率展宽时，必须考虑到确定的声子散射率。我们的研究阐明了有限温度下石墨烯的声子输运性质，并可以扩展到其他晶体材料。
2019-04-29 cond-mat.mtrl-sci
Substrate-assisted nucleation of ultra-thin dielectric layers on graphene by atomic layer deposition
我们报告了在单层石墨烯上通过非籽晶原子层沉积生长的Al 2 O3薄膜的润湿性的大的改善，而不产生点缺陷。这种增强的润湿是通过使用由下面的金属衬底在石墨烯表面上诱导的极性陷阱来大大增加成核密度来实现的。然后通过标准方法将所得的Al 2 O3/石墨烯叠层转移到SiO2。
2014-11-13 cond-mat.mtrl-sci
Substrate Sensitive Mid-Infrared Photoresponse in Graphene
我们报告中红外光电流光谱的石墨烯纳米阵列上的二氧化硅显示双重签名的基板相互作用。首先，石墨烯等离子体激元和介电表面极性声子的混合极化激元模式在石墨烯中产生热光电流，其具有可通过栅极电压、纳米晶宽度和光偏振来调谐的光谱特征。其次，激发与衬底相关的声子极化激元，这间接加热石墨烯，导致具有固定光谱特征的石墨烯光电流。其他常用衬底的模型表明，石墨烯红外光电探测器的响应度可以通过选择衬底来定制特定的中红外频带。
2014-07-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
How the SiC substrate impacts graphene atomic and electronic structures
石墨烯是碳的二维形式，具有出色的电子和传输特性。这为纳米电子学应用的发展带来了希望。然而，为了工业目的，石墨烯必须由衬底支撑。我们在这里专注于石墨烯上SiC系统，讨论SiC衬底如何与石墨烯层相互作用，并显示界面对石墨烯原子和电子结构的影响。
2009-06-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene on insulating crystalline substrates
我们表明，有可能通过标准技术（机械剥离、光学和原子力显微镜）在晶体衬底（如SrTiO $_3$、TiO $_2$、Al $_2$ O $_3$和CaF $_2$）上制备和识别石墨烯的超薄片。在所考虑的衬底上，我们发现单层、双层和少层石墨烯和石墨薄片的分布与常规SiO $_2$衬底相似。通过计算电介质表面上的二维金属片的光学性质来确定这些基底中的任一个上的单个石墨烯层的光学对比度$C$，其产生$C=$ ~-1.5%（G/TiO $_2$）和$C=$ ~-8.8%（G/CaF $_2$）之间的值。这种对比度与实验数据相当吻合，足以使光学显微镜的鉴定成为可能。石墨烯层以地毯状模式覆盖晶体衬底，并且通过原子力显微镜测定的任何晶体衬底上的单层石墨烯的高度为$d_{SLG}=0.34$ nm，因此远小于SiO $_2$上的高度。
2009-11-05 cond-mat.mtrl-sci
One Side-Graphene Hydrogenation (Graphone): Substrate Effects
最近对石墨烯氢化过程的研究表明，氢化通过岛状生长域发生，然而基底如何影响氢化动力学和/或斑图形成尚未得到适当的研究。在这项工作中，我们已经解决了这些问题，通过完全原子反应分子动力学模拟。我们研究了石墨烯膜在不同基底（石墨烯、少层石墨烯、石墨和铂）上的氢化（单侧氢化，所谓的石墨烯结构）的结构和动力学方面。我们的研究结果还表明，所观察到的氢化速率是非常敏感的基板类型。对于所有调查的情况下，氢化碳原子的最大部分是铂基板。我们的研究结果还表明，一个显着的随机分布的H团簇的形成过程中的早期阶段的氢化过程中，无论基板的类型和温度。这些结果表明，类似于石墨烷的形成，大的完美的石墨烯样域是不可能形成的。这些发现是特别重要的，因为实验已经表明，团簇形成影响氢化石墨烯中的电子传输性质。
2016-01-18 cond-mat.mtrl-sci
Graphene growth and properties on metal substrates
石墨烯-金属界面作为一种有趣的石墨烯基物体，无论从应用还是基础科学的角度都受到了广泛的关注。本文对石墨烯-金属界面的生长和电子性质的实验研究进行了综述。这项工作将大量的实验和理论数据联系起来，使人们能够理解金属衬底对石墨烯覆盖层电子特性的影响，以及如何以可控的方式修改其特性。展望了石墨烯-金属界面的研究和应用前景。
2015-07-08 cond-mat.mtrl-sci
Coherent Phonon Transport in Two-dimensional Graphene Superstructures
热声子的相干波效应有望在热输运控制中带来变革性的机会，但由于热声子的波长很小，通常低于几纳米，因此在很大程度上尚未探索。这个小的长度尺度表明，而不是人工声子晶体，一个更有前途的方向是研究自然材料中的相干声子效应与热声子波长匹配的分层超结构。在这项工作中，我们使用第一性原理模拟来表征以前未研究过的D-石墨烯和T-石墨烯的热性质，二维碳同素异形体基于传统的石墨烯结构，但含有二级，面内周期性。我们发现，尽管非常相似的原子结构和键合强度，D-石墨烯和T-石墨烯具有显着不同的热性能比原始石墨烯。在室温下，D-石墨烯和T-石墨烯的计算热导率为600 Wm-1 K-1和800 Wm-1 K-1，而石墨烯的热导率超过3000 Wm-1 K-1。我们将这些独特的属性归因于自然发生的低频光学声子模式的存在，这些模式显示声子相干性的特征，并且从声学模式的折叠和相关的频率间隙开口中产生，这种现象也发现于超晶格中，其中引入了平面外的周期性。此外，我们观察到D-和T-石墨烯中显著增强的Umklapp散射，这在很大程度上抑制了原始石墨烯中的流体动力学声子输运。我们的研究提出了D-石墨烯和T-石墨烯作为理想的模型系统，以探索2D中的相干声子效应，并展示了使用相干声子效应显着修改2D材料的热输运而不对其基本成分进行剧烈改变的潜力。
2019-04-05 cond-mat.mtrl-sci
Screening of electron-phonon coupling in graphene on Ir(111)
采用角分辨非弹性电子散射和密度泛函方法计算了石墨烯在Ir（111）表面的声子色散。在表面布里渊区的$Γ$和K点处观察到最高光学声子支的Kohn异常。在K下，Kohn异常比从原始石墨烯和石墨观察到的弱。这种观察是合理的，在减少的电子-声子耦合，由于金属基板的石墨烯电子相关性的屏蔽。
2013-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Chemical vapor deposition of carbon nanotubes on monolayer graphene substrates: reduced etching via suppressed catalytic hydrogenation using C2H4
在大多数设想的应用中，充分利用石墨烯-碳纳米管（CNT）结构需要在CNT生长步骤期间保持石墨烯层的完整性。在这项工作中，我们展示了一种控制CNT在石墨烯衬底上生长的方法，其中源烃分解和碳饱和到催化剂纳米颗粒中并从催化剂纳米颗粒沉淀之间的反应平衡向CNT生长而不是石墨烯消耗转移。通过利用C2 H4原料，我们证明了这种气体允许的低温生长抑制了不期望的催化氢化，并显著减少了石墨烯层的蚀刻，以显示具有连续的、未损坏的结构的石墨烯-CNT混合物。
2013-08-11 cond-mat.mtrl-sci
Spin-polarized bandgap of graphene induced by alternative chemisorption with MgO (111) substrate
采用第一性原理计算方法，研究了O-端（rt 3 x rt 3）MgO（111）在石墨烯上的衬底效应.令人惊讶的是，石墨烯可以变成自旋极化的半导体，这意味着可以产生完全自旋极化的电流，并且还可以控制其开/关切换。自旋极化能带结构的起源是由于MgO（111）衬底诱导的交替sp2-sp3共价键导致的自旋有序。结果表明，定制的化学吸附模式可以是高效的或将完全自旋极化电流引入石墨烯。
2013-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Substrate matters: Coupled phonon modes of a spherical particle on a substrate probed with EELS
本文通过振动电子能量损失谱与数值模拟，揭示了球形颗粒与衬底薄膜之间声子耦合的物理机制，发现介电型和金属型薄膜分别由镜像电荷效应和声子模式杂化主导，且需超越偶极-偶极相互作用来描述球-膜耦合。
2025-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Effect of substrate modes on thermal transport in supported graphene
我们使用分子动力学模拟研究了SiO2支撑的石墨烯中的热输运。由于弯曲声学（ZA）声子的阻尼，与衬底的耦合将支撑的石墨烯的热导率（TC）降低了一个数量级。然而，与预期相反，增加石墨烯与基底相互作用的强度会增强负载石墨烯的TC。这种增强是由于石墨烯ZA模与衬底瑞利波的耦合，这使色散线性化并增加了杂化模的群速度。这些发现表明，二维支撑石墨烯的TC是可调的，通过表面相互作用，提供了一种新的可能性，在纳米材料中的控制能量流。
2011-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Properties of heavy rare-gases adlayers on graphene substrates
利用分子动力学研究了重稀有气体Ne、Ar、Kr、Ar和Rn在石墨烯衬底上的吸附特性。我们收集了Ne和Kr吸附层的公度固体的证据，其中之一是由吸附原子的最近邻距离的典型行为给出的。比热和熔化温度进行了计算，都表明连续熔化的所有重贵气体的研究。我们还确定了吸附层和基底之间的距离。
2015-12-08 cond-mat.mtrl-sci
A Molecular Mechanics Study of Morphologic Interaction between Graphene and Si Nanowires on a SiO2 Substrate
在本文中，我们研究了石墨烯和硅纳米线在二氧化硅衬底上的形态相互作用，使用分子力学模拟。考虑两种情况：1）在SiO2衬底上由单个Si纳米线插层的石墨烯纳米颗粒，和2）在SiO2衬底上由平行均匀图案化的Si纳米线阵列插层的毯覆石墨烯薄片。从这两种情况的模拟结果中出现了各种石墨烯形态，其被示出取决于两种几何参数（例如，石墨烯纳米线宽度、纳米线直径和纳米线间距）和材料性质（例如，石墨烯-纳米线和石墨烯-基底结合强度）。虽然本研究中原子级分辨率的定量结果可以进一步用于确定石墨烯在形态调控下的电子性质变化，但本研究的定性理解可以扩展到帮助探索其他材料系统中的石墨烯形态。
2011-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Towards Phonon Spectrum of Graphene
结果表明，碳原子间的近邻耦合不足以再现石墨烯中观察到的声子谱，第二近邻力常数是必不可少的。为了完整起见，我们重新推导了原子之间最近邻和次最近邻耦合的一维链和二维晶格（如正方形晶格和三角形晶格）的声子谱。这篇文章基本上是在物理研究所发表的关于石墨烯声子谱的评论性演讲的技术细节。
2007-10-25 cond-mat.mtrl-sci
Electron-Phonon Interactions in Graphene, Bilayer Graphene, and Graphite
使用第一性原理技术，我们计算的电子费米速度和振动寿命所产生的电子-声子相互作用在掺杂的双层石墨烯和石墨中的重整化，并比较结果与相应的量在石墨烯。对于类似的掺杂水平，在双层石墨烯和石墨中的费米速度重整化被发现是大约30%大于石墨烯。在双层石墨烯的情况下，这种差异被证明是由层间相互作用引起的。我们讨论了我们的研究结果，在最近的光电子和拉曼光谱实验。
2008-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Transition of Graphene on a Substrate to a Semimetallic State
衬底上的石墨烯已经显示出表现出从零能隙半导体状态到半金属状态的转变，这取决于衬底材料。在无规相位近似下计算了电子（空穴）气的基态能量。
2008-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Visibility study of graphene multilayer structures
从理论和实验两方面研究了石墨烯片在不同类型衬底上的可见性。虽然单层石墨烯在光学显微镜下可以在各种类型的衬底上观察到，但当它直接放置在大多数半导体和金属衬底上时是不可见的。我们表明，涂层的抗蚀剂层具有最佳的厚度是一种有效的方法，以提高各种类型的基板上的石墨烯的对比度，并使单层石墨烯在大多数半导体和金属基板上可见。在石英和镀NiFe的Si衬底上进行了实验验证。所获得的结果将有助于在电子学、自旋电子学和光电子学应用的各种类型的衬底上制造基于石墨烯的器件。
2008-06-08 cond-mat.mtrl-sci
Interfacial Properties of Bilayer and Trilayer Graphene on Metal Substrates
制备石墨烯的一种流行方法是通过化学气相沉积在过渡金属基底上生长它们。采用色散修正的密度泛函理论，首次系统地研究了金属基底上双层和三层石墨烯的界面性质.揭示了三种类型的界面结构。B（T）LG在Al、Ag、Cu、Au和Pt基底上的吸附是弱的物理吸附，但可以打开带隙。B（T）LG在Ti、Ni和Co衬底上的吸附是强化学吸附，TLG的两个非接触层打开了一个对堆叠不敏感的带隙。B（T）LG在Pd衬底上的吸附是一种较弱的化学吸附，未接触层有一个带隙开放。由于不可避免的石墨烯/金属接触，这一基础研究也有助于B（T）LG器件的研究。
2013-04-09 cond-mat.mtrl-sci
Flexible transistors exploiting P3HT on paper substrates and graphene oxide films as gate dielectrics: proof of concept
在本文中，我们报告：GO在水溶液中作为栅极介电材料的用途，其在基于有机半导体的MOS晶体管中的应用，以及纸作为衬底材料的用途。
2013-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Phonon modes at finite temperature in graphene and single-walled carbon nanotubes
采用模式投影技术结合分子动力学模拟研究了石墨烯和单壁碳纳米管（SWCNT）中有限温度下的声子模.研究发现，在有限温度下，声子-声子散射使石墨烯弯曲模的二次声子谱重整化为线性。分析了这种重正化对电子-声子相互作用和声子热输运的可能影响。然而，对于单壁碳纳米管，由于其准一维结构，在单壁碳纳米管中弯曲模的双重简并性的保护下，弯曲模的声子谱的二次特性可以在有限的温度下存活。研究了不同温度下光学声子模的频率和寿命。特别地，石墨烯中面内光学声子和单壁碳纳米管中轴向光学声子的寿命可以用统一的公式$τ(T)=560/T$描述，这与实验结果一致.
2011-08-30 cond-mat.mtrl-sci
Patterning graphene nanostripes in substrate-supported functionalized graphene: A promising route to integrated, robust, and superior transistors
量子力学约束的石墨烯体系在场效应晶体管中具有广阔的应用前景。高稳定性、优越的性能和大规模集成是石墨烯晶体管实际应用面临的主要挑战。我们的adatom-graphene相互作用的理解结合在纳米纤维技术的最新进展表明，非常稳定和高质量的石墨烯纳米带可以集成在衬底支持的功能化（氢化或氟化）石墨烯使用电子束光刻。我们还提出，在晶体管中平行化一对石墨烯纳米带对于实际应用来说应该是优选的，这对于基于石墨烯纳米带的晶体管也是非常有用的。
2012-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular beam growth of graphene nanocrystals on dielectric substrates
我们证明了石墨烯纳米晶体的生长，采用固体碳源的分子束方法，可以用于不同类别的大面积电介质基板。拉曼光谱和近边X射线吸收精细结构光谱的表征揭示了纳米晶体中的sp2杂化六方碳晶格。较低的生长速率有利于在所有研究的衬底上形成更高质量、更大尺寸的多层石墨烯微晶。的表面形态是由下面的基板和石墨单层台阶的粗糙度通过环境扫描隧道显微镜观察。
2012-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Do CVD grown graphene films have antibacterial activity on metallic substrates?
石墨烯的抗菌活性的准确评估需要考虑石墨烯的制造方法，以及对于支撑膜，衬底的性质。通过化学气相沉积产生的大面积石墨烯膜直接生长在铜基底上或转移到金基底上，并评估它们对革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性细菌大肠杆菌的活力和增殖的影响。当它们在完全覆盖金基底的石墨烯膜上生长时，两种细菌物种的活力和增殖都没有受到影响，这表明导电性对细菌活力没有作用，石墨烯对S没有抗菌活性。aureus和E.杆菌另一方面，当石墨烯涂覆铜基底时，观察到抗菌活性，这是由于杀菌铜离子的释放与石墨烯表面覆盖成反比。
2014-12-01 cond-mat.mtrl-sci physics.bio-ph
Frequency shift of optical phonons in doped graphene layers
我们使用第一性原理密度泛函计算来确定单层石墨烯中的A $'_1$ - ${\bf K}$声子（拉曼D带）的频移，作为电荷掺杂的函数。对石墨烯多层膜的电子-声子耦合和E $_{2g}$ - ${\bm Γ}$和A $'_1$ - ${\bf K}$声子的声子线宽也进行了详细的DFT研究。此外，我们解释了实验观察到的“1/（层数）”的拉曼G带位置的行为后，包括处理的动态响应随时间变化的微扰理论。
2007-03-15 cond-mat.mtrl-sci
Epitaxial Graphene on Silicon toward Graphene-Silicon Fusion Electronics
石墨烯是一个有希望的竞争者，以接替硅在电子领域的宝座。为了实现这一目标，应该开发石墨烯在衬底上的大规模外延生长。在沿着这条线的各种方法中，通过表面层的热分解在SiC衬底上外延生长石墨烯已经证明其在质量和工艺可靠性方面都非常令人满意。通过调整石墨烯/SiC界面结构，甚至可以调制石墨烯的结构性质和电子性质。然而，这种SiC上石墨烯技术的挑战是放弃成熟的Si技术和SiC块状晶体的高生产成本。在这里，我们证明了在硅衬底上形成的外延石墨烯是可能的，通过石墨化外延SiC薄膜形成在硅衬底上。这种硅基石墨烯（GOS）方法使我们能够在Si衬底上形成大面积有序sp2碳网络薄膜，并基于该结构制造电子器件。
2010-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Conductivity of graphene on boron nitride substrates
本文从理论上计算了六方氮化硼（h-BN）衬底上单层和双层石墨烯的无序限制电导率，并与最近的实验结果进行了比较。该比较导致直接定量估计h-BN系统上石墨烯中短程和长程无序的潜在无序强度。我们发现，与相应的SiO $_2$衬底相比，石墨烯和h-BN之间良好的界面质量导致了对带电杂质散射的强烈抑制，从而使石墨烯在h-BN系统上产生了非常高的迁移率。
2010-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Frequency splitting of intervalley phonons in graphene
我们研究了石墨烯片中谷间声子的热分布。这些声子有两个频率相同的分量。弱的电子-声子耦合保持了这两种模式的简并性。然而，足够强的电子-声子耦合可以导致分裂成光学声子和声学声子分支，这在电子光谱中产生波动间隙。我们描述这些影响，通过治疗的声子分布在鞍点近似。鞍点附近的波动表明声学分支的Berezinskiii-Kosterlitz-无边界跃迁。这种转变可以在拉曼散射光的偏振中观察到。
2010-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Electron-Phonon Coupling in Highly-Screened Graphene
石墨烯的光电发射研究导致了一个长期存在的争议，关于实验的电子-声子相互作用的强度与理论计算相比。使用高分辨率角分辨光电子能谱，我们研究了在铜衬底上生长的石墨烯，其中衬底的金属屏蔽大大减少了电子-电子相互作用，简化了理论和实验之间的电子-声子相互作用的比较。通过考虑非线性裸能带结构，我们能够表明，电子-声子相互作用的强度确实与理论计算相一致。此外，我们观察到一个显着的带隙在狄拉克点的石墨烯。
2011-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Phonon Transport in Graphene
石墨烯中的声子-晶格振动的量子-的性质引起了物理和工程界的强烈关注。声学声子是室温附近石墨烯中的主要热载体，而光学声子用于在少层石墨烯的拉曼实验中计数原子平面的数目。理论和实验都表明，声子的输运性质，即能量色散和散射率，在准二维系统中，如石墨烯与石墨或三维块状晶体中的基面相比，有很大的不同。二维声子输运的独特性质转化为石墨烯和相关材料中不寻常的热传导。在这篇综述中，我们概述了不同的理论方法开发的声子在石墨烯中的传输，讨论了在平面和交叉平面声子模式的贡献，并提供与现有的实验热导率数据的比较。特别注意的是给出了最近的理论结果的分析的声子热导率的石墨烯和少层石墨烯，和应变，缺陷和同位素的声子输运在这些系统中的影响。
2012-03-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spectroscopic investigations of phonons in epitaxial graphene
石墨烯与金属基底的相互作用揭示了与纳米技术应用非常相关的现象和性质。本文综述了金属和过渡碳化物表面外延生长的石墨烯的非弹性散射光谱的振动特性。特别是，电子-声子相互作用的表现形式，如科恩异常，弹性性能的评估和声子模式的纳米级控制的介绍和讨论。
2016-01-04 cond-mat.mtrl-sci
Electronic properties of edge-functionalized zigzag graphene nanoribbons on SiO2 substrate
基于第一性原理计算，研究了SiO2衬底上边缘功能化锯齿型石墨烯纳米带的电子性质. ZGNRs的金属或半导体性质是由于边缘氢化ZGNRs和不同的SiO2（0001）表面之间的各种相互作用而揭示的。修饰ZGNR的二价官能团充当ZGNR的活性边缘与SiO2之间的桥梁。这些官能团稳定了基底上的ZGNRs，以及修改ZGNRs的边缘状态，并进一步影响其电子性质。由于边态破坏和晶格畸变，ZGNR的带隙被打开。
2011-01-13 cond-mat.mtrl-sci
Modelling electron-phonon interactions in graphene with curved space hydrodynamics
我们介绍了一个不同的角度来描述电子-声子相互作用的石墨烯弯曲空间流体力学的基础上。声子与载流子的相互作用增加了材料的电阻率。我们的方法捕捉晶格振动的曲率变化的空间，通过电子移动以下流体动力学方程。在这幅图中，对电子流的惯性修正自然产生，有效地产生电子-声子相互作用。相互作用的强度由一个与温度无关的耦合常数控制。我们将此模型应用于石墨烯，并令人满意地恢复预期在高温下的电阻率的线性标度律。我们的研究结果开辟了一个新的视角来处理石墨烯中的电子-声子相互作用，以及其他可以用费米液体理论描述电子的材料。
2017-02-14 cond-mat.mtrl-sci
Role of substrate on interaction of water molecules with graphene oxide and reduced graphene oxide
研究了在可控湿度环境下金属（Pt）和绝缘（Si3N4）衬底上氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（RGO）的局域电子性质。我们证明，支持基板起着至关重要的作用，这些材料与水的相互作用，与铂使GO和RGO不敏感的湿度变化和环境的变化。另一方面，在Si3N4基材的情况下，证明了GO和RGO之间相对于湿度变化的显著差异，表明RGO在约60%R.H和约30%R.H下完全覆盖水。对于GO。无论衬底如何，GO和RGO都表现出它们的电子性质对材料厚度的相对独立性，当经受湿度变化时，对于1层、2层和3层观察到类似的趋势。这表明材料厚度在基于GO的湿度传感器中的作用相对较小。
2018-04-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Ising instability of a Holstein phonon mode in graphene
我们研究了声子在石墨烯片中的热分布。由于两个电子能带的存在，两个子晶格中存在两个离面声子模。这些模式之一通过自发地破坏亚晶格对称性而经历伊辛转变。我们计算了临界点、声子频率的重整化和平均晶格畸变。这种转变可以在拉曼散射和输运性质中观察到。
2010-11-25 cond-mat.mtrl-sci
Buckling of Graphene Layers Supported by Rigid Substrates
我们制定了一个非线性连续模型的石墨烯片支撑的一个平坦的刚性基板。所述片材平行于所述基底并且被加载在一对相对的边缘上。一个典型的横截面的片材被建模为一个弹性。我们使用基本技术从分叉理论研究如何屈曲的片材取决于边界条件，基板的组成，和片材的长度。我们还提出了数值结果，说明卡扣屈曲的片材。
2010-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chemical reactivity imprint lithography on graphene: Controlling the substrate influence on electron transfer reactions
石墨烯的化学功能化使得能够控制电子特性和传感器识别位点。然而，它的研究被底层基底的异常强烈的影响所混淆。在本文中，我们显示了一个鲜明的差异，在电子转移化学速率与芳基重氮盐单层石墨烯上支持在广泛的基板。当石墨烯在SiO_2和Al_2O_3（蓝宝石）表面上时，反应进行得很快，而在烷基封端的六方氮化硼（hBN）表面上则几乎不进行反应。该效果与基于掺杂水平的预期相反，并且可以使用考虑石墨烯中的衬底诱导的电子-空穴水坑的反应性模型来描述。拉曼光谱映射用于表征衬底对石墨烯的影响。反应性压印光刻（RIL）被证明是一种通过图案化底层衬底来空间图案化石墨烯上的化学基团的技术，并且被应用于石墨烯上的蛋白质的共价束缚。
2012-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonons and Thermal Transport in Graphene and Graphene-Based Materials
石墨烯不同寻常的热性质的发现刺激了旨在理解二维材料系统中声子输运和热传导的实验、理论和计算研究。我们提供了一个关键的审查最近的结果在石墨烯热场集中在声子色散，比热，热导率，不同的模型和计算方法的比较。详细分析了石墨烯基材料的声子谱与导热性能之间的关系。在双层石墨烯，同位素工程，和不同的声子色散分支的相对贡献的原子平面旋转的影响进行了讨论。为了读者的方便，本文以综合注释表的形式提供了有关热导率和声子模对热输运贡献的主要实验和理论结果的摘要。
2016-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Substrate limited electron dynamics in graphene
我们研究了可极化衬底如SiO2和SiC对石墨烯中载流子动力学的影响。我们发现，准粒子光谱获得了有限的加宽，由于长程相互作用的极性模式之间的界面处的石墨烯和衬底。该机制导致密度依赖性电阻率，其在室温附近表现出急剧增加，其中其可以成为电子输运的主要限制因素。在掺杂的双层石墨烯中，由于更常规的抛物线带色散，该效应较弱。
2007-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
